Genel olarak karbon dioksit ( CO2 )
Bilindiği üzere, bitkili akvaryumlarda en önemli üç faktör,-önem sırasına
göre- ışık,CO2 ve gübrelemedir.Tankın kapalı eko sisteminde bunlar birbirlerine
zincirleme bağlıdırlar.Dolayısıyla tankda bunlar her zaman denge içinde olmalıdırlar.
Bunlardan CO2 belirleyici bir faktördür.Örneğin,eğer CO2'yi arttırmadan ışığı ve
gübrelemeyi arttırırsanız,yosunlaşma başlar.Diğer bir deyişle yosunlaşma başlayınca
ışığı ve gübrelemeyi azaltarak,CO2'yi arttırmak gerekir.Bu husus daha önce açıklanmıştı.
Su içindeki CO2, iki önemli fonksiyonu ile uygun bir yaşam ortamının oluşmasını sağlar.Birincisi,CO2’nin su ortamını çok çabuk asitik ve bazik olmasını engelleyen bir tamponlayıcı etkisi vardır.İkincisi,CO2 sularda yaşayan canlıların ( örneğin bitkilerin ) biyolojik olaylarını düzenlemesinde görev alır.
Işık enerjisi ve CO2 bitkiler tarafından kimyasal enerjiye dönüştürülür.Buna Fotosentez denir.
6CO2+12H2O-->Işık enerjisi/Klorofil-->C6H12O6 (Glikoz)+ 6 H2O + 6 O2
Tabiatta yağmur damlaları yere düşerken,havadaki oksijeni (O2),karbon dioksiti (CO2) ve diğer gazları emer.Ayrıca,toprak tabakalarından sızarken,bitki kökleri ve humus içindeki mikro organizmaların solumalarından ortaya çıkan CO2’yi de bünyesine alarak karbon dioksitle yüklü bir hale gelir.CO2 ve H2O (su) arasında meydana gelen bu reaksiyon sonucu, karbonik asit (H2CO3) oluşur.Karbonik asit çözülerek PH’I düşürür.Böylece ortam,(açıklandığı üzere) hafif asitleşir.
CO2 + H2O -----> H2CO3 ( karbonik asit )
Çok seyreltik bu karbonik asit çözeltisi,tebeşir ve kireç ihtiva eden kayaçlardan geçerken,kalsiyum karbonatları çözer ve seyreltik kalsiyum bikarbonat çözeltisi üretir.
H2CO3 + CaCO3 (kalsiyum karbonat) ----> Ca ( HCO3 )2 (kalsiyum bikarbonat)
Oluşan bikarbonat kalıcı değildir ve ancak fazla karbonik asit var olduğu zaman korunabilir.Benzer olay magnezyum karbonat birleşiklerinde de oluşur.Gelişen
süreç,denklemlerle açıklanırsa şöyle olacaktır.
CO2 + H2O <-----> H2CO3 <---> H+ + HCO3- (bikarbonat) <----> 2H+ CO3- ( karbonat )
CaCO3 + H2CO3 <-----> Ca ( HCO3 )2
Görüldüğü üzere CO2, eriyiklerde serbest (CO2 ),yarı bağlı ( HCO3 ) ve tam bağlı ( CO3) olmak üzere üç tipte bulunur.Sularda bikarbonat-karbonat dengesi ortamın alkanitesini ortaya çıkarır.Yani ortamın asiditesi artarsa CO3 (kabonat ),bikarbonata ( HCO3 ) doğru bir değişim gösterir.Yani bikarbonat artar.Karbonat ancak serbest CO2’nin bulunmadığı durumlarda bulunur.Suda karbonik asit var olduğu sürece,bikarbonat da vardır.
Bitkilerce kullanılan karbon, bitkilerin kuru ağırlığının aşağı yukarı %43'nü teşkil
eder.Bitkiler karbonu CO2 yolu ile alırlar. Özümleme ile bünyelerine mal ederler.Karbon:
Kabonhidratların ,sellülozun proteinlerin,nükleik asitin ve diğer pek çok organik birleşiklerin temel elementidir.Bitkiler bu karbonu iki yolla temin eder.Birinci yol,atmosferde serbest bulunan karbon dioksitin kullanılmasıdır.Eğer CO2 yetersiz olursa,
bu defa bitkiler karbon ihtiyaçlarını ikinci bir yolla,yani suyun içindeki
Karbonat birleşiklerinden karşılarlar.Su bitkileri, tatlı sularda erimiş İnorganik
Karbonun,dört türünden faydalanır.Karbon dioksit (CO2 ),Karbonik
asit (H2CO3 ),Bikarbonat ( HCO3 ),ve Karbonat ( CO3 ).
Tankdaki CO2 ihtiyacı atmosferden bitki ve balık solumalarından,nitrifikasyon
sonucu oluşan CO2'den kısmen karşılanabilir.Diffüzyon yolu ile de su ile hava arasında bir CO2 alış verişi ve dengesi mevcuttur.
G ü n d ü z-------------------------- G e c e
CO2 Hava ----> Su ________ Hava <----- Su
O2 Hava <----- Su _________ Hava ------> Su
Belki inanılmayabilir ama,akvaryumda CO2’nin en önemli kaynaklarından birisi biyolojik filitrelerdir.Bakterilerce oluşturulan biyolojik dönüşüm esnasında oldukca yoğun miktarda CO2 açığa çıkar."Hemen ,hemen 24 saat içinde tanka konulan 1 gr.'lık kuru yemden,1gr.'lık CO2 açığa çıkar"( Randall Karen, Aquarium Frontiers, July, 1997 ).Bu miktar ise 100 litrelik bitkili bir akvaryumun günlük CO2 ihtiyacını aşağı yukarı karşılayacak düzeydedir.Bitkiler tarafından özümlenen,CO2’nin beşte biri ise tekrar suya döner.
Suda CO2’nin varlığı, PH’nin düşme nedenidir.Bundan faydalanılarak PH değeri,bitkilerin tercih ettiği miktara kadar düşürülebilir.Bununla birlikte,suda eğer yeterince tanponlama özelliği yoksa ve suya çok miktarda CO2 verilirse,PH aniden ve balıklar için öldürücü olacak seviyelere kadar düşebilir.Tanka ilave CO2 verilmesi,ek ilaç veye gübre verilmesine benzer.Yalnız bununla tankta PH ayarlaması yapılır.CO2’nin fazlası öldürücü etki yaratabilir.CO2 ile tankta özel ölçüler meydana getirilir ve güvenli,sakin bir ortam sağlanır.CO2 su da zayıf bir asit meycana getirerek PH’ı düşürür.Kullanılan su eğer çok yumuşaksa CO2 ilave edilmeden önce bunun alkanitesi biraz yükseltilmelidir.Suya bu tampon özelliği sağlanmadan CO2 verilirse,çok şiddetli PH düşmeleri olabilir.Bundan da bitkiler,ama özellikle balıklar zarar görür.Suya bir miktar sodyum bikarbonat ve kalsiyum karbonat katılarak,karbonat sertliği ( KH’sı ) yükseltilebilir.Sodyum bikarbonat,sadece KH’yı yükseltir.Eğer suda KH ve GH ( genel sertlik ) çok düşük ise,bu defa kalsiyum karbonatın tercih edilmesi daha iyidir.Bir silme tatlı kaşığı,( takriben 6 gr. ) sodyum bikarbonat ( NaHCO3 ) her 50 litrelik akvaryum suyunun,KH’sını 4 derece yükseltir.Fakat GH’yı değiştirmez.İki silme tatlı kaşığı,( takriben 4 gr. ) kalsiyum karbonat ( CaCO3 ),her 50 litrelik akvaryum suyunun hem KH’sını ve hem de GH’sını 4 derece yükseltir.Tanktaki GH ve KH’yı yükseltmek için kullanılabilecek diğer bir metod da,filtreden önce suyun midye veya mercan kırığı,kireç taşı,mermer kırığı gibi materyallerden geçirilmesidir.
Bununla birlikte,KH değeri çok yüksek olmayan ve yoğun CO2 içeren yumuşak sular,hemen hemen bütün tropik bitkilerin gelişimi için daha uygun bir ortam yaratır.Yumuşak karakterli ve bitkili sularda meydana gelen reaksiyonlarla,sert yapılı ve bitkili sularda meydana gelen olaylar arasında farklılıklar vardır.
Aydınlatma süresi esnasında balıklar karbon dioksit salar,ama bu arada oksijen tüketir.Bitkiler ise yine bu aydınlatma süresi içinde,karbon dioksit tüketir ve oksijen salar.Bu süreç,balıkların ve bitkilerindaha iyi yaşayacağı dengeli bir ortam oluşturur.Işık derecesi ve CO2 seviyesi,dengeli bir tankta çok önemli bir faktördür.Bitkiler dengeli bir ışık, CO2 ve gübreleme ile sağlıklı tutulabilir.Eğer ışık güçlü fakat CO2 yeterli değilse,bu yoğun ışık bitkilere zarar vermeye başlar.Tersine CO2 güçlü fakat ışık yeterli değilse,bitkilerin fotosentez yeteneği olumlu yönde artar ama,bundan balıklar olumsuz olarak etkilenebilir.Dengeli bir tankta,balıktan daha çok bitki bulunur.
Bazı bitkili akvaryum sahipleri,tanklarına ilave CO2 verirken,balıklarının oksijenden istifade edemiyeceğinden endişe ederler.Halbuki oksijen ve CO2, akvaryum suyunda sorunsuz bir şekilde bir arada bulunabilir.Tanka bir miktar CO2 ilave edilmesi oksijeni azaltmaz.Gerçekte,tanka uygun ışık altında CO2 ve element ilavesi yapılınca,sudaki erimiş oksijen miktarı artar.Zira bu durumda bitkiler,iyi büyümeye başlar.Bitkilerin büyümesi artınca,ürettikleri oksijen miktarı da artar.Bunu,bitki yapraklarından yukarı doğru çıkan, oksijen kabarcıkları şeklinde görebilirsiniz.Oluşan bu oksijen seviyesi belli bir orana erişince,su tarafından artık emilemez ve atmosfere karışır.
25C’de suyun içinde çözülebilen oksijen miktarı 8.6 mg/l’dir.( milyonda 8.6 kısım ).Bu % 100’lük oksijen oranı olarak kabul edilmektedir.Oksijen doymuşluğu deniz seviyesinde ve 23.8C’de 8.1mg/l civarındadır.Eriyebilirlik sıcaklık azaldıkça artar.Bitki ve balık sağlığı için,bu oksijen miktarının yani 8.6 mg/l’nin % 60’nın ( aşağı yukarı 5mg/l ) altına düşmemesi gerekir.Eğer oksijen miktarı 2mg/l’nin (veya %25’in ) altına inerse,balıklar etkilenerek strese girmeye başlar.Yalnız bu değerler,tatlı su için geçerlidir.Deniz suyu için,daha aşağı değerler söz konusudur.Normal şartlar altında sudaki CO2 miktarı,aşağı yukarı 2-3 ppm civarındadır.Tank içindeki balık topluluğu çok fazla olmadığı sürece, balıklar bu miktarı çok aşacak sekilde tanktaki CO2 miktarını arttıramazlar.Balıklar tarafından üretilen fazla CO2,geride ( suda ) 3-4 ppm’lik sabit bir değer bırakarak havaya karışır.Tankta sabah saatlerinde oksijen miktarı en düşük seviyede,CO2 ise en yüksek oranda olacaktır.Akşam saat 19 sıralarında ise,bunun tersi oluşacak,yani oksijen artacak CO2 azalacaktır.
Bitkili bir akvaryumda çok az yoğunluktaki oksijen miktarı nasıl çok zararlı ise,yüksek seviyedeki oksijen de iyi değildir.Zira yüksek seviyedeki oksijen, pek çok elementi okside ederek onları kullanılmaz hale getirir.
Çok az yosun oluşan yoğun bitkili bir tankta,oksijen ve CO2 değerleri “ Dennerle “ firması tarafından yapılan bir araştırma sonrasında,şöyle belirlenmiştir.
Sabah saat 7--------------------- Akşam saat 19
CO2-->30-40mg/l -------------->25-30 mg/l
O2-->2.5-3.5mg/l -------------->3.5-6 mg/l
Ancak bazı uzmanlar, “..kendi tanklarında CO2’yi yaklaşık olarak 23mg/l civarında tuttuklarını,oksijen miktarının ise gün boyunca yaklaşık 11 mg/l olduğunu, sabahleyin ışıklar açılmadan önce bu miktarın 8mg/l’ye düştüğünü “ belirtmektedir.( Karen Randall,Carbon Dioxide in Planted Freshwater Aquaria,Aquarium Frontiers,July 1997 )
İyi bitkilendirilmiş bir tankta bulunması gereken optimum CO2 miktarı ( - , + 5 ppm ) olmak üzere 20-30 mg/l’dir.Kanaatimce ideal miktar 25-30 mg/l’ olmalıdır.
-CO2, PH, ve GH ilişkisi:
Bilindiği üzere, Ph bir eriyikteki hidrojen ( H+) iyonlarının yoğunluğudur.Hidrojen iyonları nekadar fazla ise su okadar asidiktir ve Ph
değeride okadar düşer.Ph ölçeği 0 ile14 arasındadır.PH=0-7 asidik,PH=7-14 alkalin,PH=7 nötr’dür.
Ölçek logaritmiktir.Bu nedenle, Ph 6 ile Ph 7 kıyaslanınca 10 misli,Ph 6 ile
Ph 8 kıyaslanınca 10 x 10 = 100 misli hidrojen iyonu konsantrasyonunda
artış olur ( rakam küçüldükçe,yani PH düşdükçe asidite artıyor demektir ).Bu da küçük Ph dalgalanmalarında bile,akvaryum ortamının neden
bu kadar çok etkilendiğini ve balıkların strese girdiğini gösterir.Ph'nin günde
0.3 değerden fazla değişmesi balıkları strese sokar.
Sudaki karbonat sertliği,PH'ı yükseltir.Korbonat sertliği,bikarbonat( HCO3 ) ve karbonat ( CO3 ) iyonlarının sudaki bir ölçüsüdür.KH akvaryumda Ph'ı sabit tutan kimyasal bir tampon vazifesi görür.Bu tanpon kapasitesi tanktaki asidik ilaveyi nötürülize eder ve Ph'ı anlamlı bir şekilde sabit tutar.Tampon özelliğini büyük bir süngere benzetebiliriz.Daha fazla asit ilavesinde sünger asiti emer ve Ph'nın fazla değişmesini önler.Ancak bu süngerinde bir kapasitesi vardır.Bu sınır aşılacak şekilde bir kullanım olursa,asit ilavesi nedeniyle çok çabuk PH değişimi olur. Suda tampon için,karbonat ve bikarbonat bulunması gerekir.Buna karbonat sertliği denir.Bikarbonatlar suya kaynatılınca yok edilebilen,geçici sertlik özelliğini verir.
PH, genel sertlik ( GH ) ile ilgili değildir.Bu sertlik,organizmaların biyolojik yapıları üzerinde etkilidir.
Daha önce de açıklandığı üzere,tanka ilave CO2 verilir ise sudaki CO2 oranı yükselir ve su hafif asidik hale gelir.Su asidik hale gelincede ( H+ ) iyonları miktarında artış olur.Diğer bir deyişle, karbonat tamponu oluşan
akvaryumdaki,bikarbonat iyonları,bu fazla hidrojen iyonları ile birleşerek karbonik asiti oluşturur ve PH düşer.( Yani su daha asidik hale gelir.)Karbonik asit kalıcı değildir.Reaksiyona girmez ise su ve karbon dioksit üretmek için kendiliğinden parçalanır.İşte,fazla hidrojen iyonları reaksiyonda bu şekilde kullanılğı sürece,PH pek düşmez.Ancak hidrojen iyonları ,kullanılan bikarbonat iyonları miktarının üstüne çıkar ise,tanpon özelliği azalacak ve yüksek oranda PH değişimi olacaktır.Bir tankta KH yeterince yüksek olursa,geniş PH dalgalanmaları önlenir.
Eğer tankın PH'ı 4.5 'den aşağı düşer ise PH'ı özellikle takip etmek gerekir.
Bu durum,kısmi su değişiklikleri ihmal edilince özellikle önem kazanır.
Anlaşılacağı üzere,KH ve CO2 değiştirilerek PH düzeltilebilir.Karbonat ekliyerek PH yükseltilebilir.Bu arada (OH) artar ve KH yükselir.( HCO3' de artar)
CO3--+H2O <------>HCO3- + OH-

Eğer CO2 eklerseniz,PH'ı düşürürken, KH'yı sabit tutabilirsiniz.
( H+ artar )
CO2 + H2O <------->H + HCO3-

CO2 yoğunluğu arttırılınca reaksiyon sağa doğru güçlenir ve PH düşer.Bitkiler CO2’yi tüketince reaksiyon sola doğru güçlenir.Bu durumda PH yükselir.
Görüldüğü gibi, PH,KH ve CO2, karbonat tampon olduğu sürece sabit bir ilişki içindedirler.Bu durumda PH değerini ayarlamak için,KH veya CO2 değerini değiştirmek yeterli olacaktır.
Daha önce de açıklandığı üzere,PH direkt olarak GH ile ilgili değildir.Ama bunlar dolaylı olarak birbirlerini etkiliyebilirler.Bu özellikle tankta karbonatı çözecek bir şey olduğu zaman ortaya çıkar.Deniz kabukları,parcalanmış mercan ,bir çok yer materyali ve kumlar gibi kalsiyum karbonat içeren materyaller buna neden olacaktır.CO2 eklenmesi ile su asidik hale gelecek ve bu da minerallerin çözülmesini arttıracaktır.Dolayısıyla kalsiyum karbonatın,içerdiği kalsiyumdan dolayı suyun hem GH’sı,hemde karbonattan dolayı KH’sı artacaktır.KH ise,tanpon özelliği nedeniyle PH değerini yükseltecektir.
Bitkiler genellikle bikarbonatı,CO2 tükenene kadar kullanmazlar.Çünkü bitkiler suda erimiş CO2’den,karbonu daha az enerji sarf ederek kolaylıkla alırlar.Bu sıradan olağan bir olaydır.Bitkiler CO2’yi sağlandığından daha hızlı tüketirlerse,PH yükselir.PH, 8.2-8.4 değerlerine ulaşırsa,serbest CO2 hemen hemen yoklaşır (biter). Bikarbonatı kullanmaya yetenekli bitkiler,bu defa bunu kullanmaya başlar ve PH yükselir.
PH=6.37 ve PH=10.3 değerleri tabir’i caizse,birer kavşak noktasıdır.PH=6.37’de serbest CO2 ve HCO3 oranları %50’şer olarak eşittir.Bundan sonra PH yükseldikçe,serbest CO2 azalmaya fakat HCO3’de artmaya başlar.PH=10.3’de ise,HCO3 ve CO3 oranları %50’şer olarak eşittir.Bundan sonra PH düştükçe,CO3 azalmaya ve HCO3 yine artmaya başlar.PH=8.4’de serbest CO2 ve CO3 hemen hemen yok sayılacak kadar azalır,ama bu defa HCO3 çok artarak aşağı yukarı en yüksek değerine ulaşır (% 98 HCO3, % 1 CO2, % 1 CO3). Diğer bir deyişle bu değer,sudaki serbest CO2’nin ve CO3’ün en düşük,HCO3’ün ise en yüksek olduğu noktadır.Bu değerden sonra artık,PH arttıkça CO3 yükselecek,tersine PH düştükçe sudaki serbest CO2 miktarı artacaktır.
Bitkilerin sudaki KH’nın bikarbonat formundan CO2 alabilmeleri,sert sularda ve yüksek KH değerlerinde gerçekleşir.Bu halde reaksiyon şöyledir.
Ca++ + 2HCO3- -------> CaCO3 ( katı ) + CO2 + H2O
Görüleceği üzere,bu halde suda çözünebilir olan kalsiyum ve magnezyum bikarbonatlar çözünür ve böylece,bütün zor çözünen karbonatlar bitkilerin ve taban materyallerinin üzerine çökelir.Bu arada yüksek olan KH oranı düşer.Zira bikarbonat formu fazla şekilde kullanılmıştır.
Eğer KH düşük ise,olay bu şekilde değil, şöyle oluşur.
HCO3- ------> OH- + CO2 bu denklem çift taraflıdır.
OH- + HCO3- <-------> H2O + CO3--
Bu takdirde bitkiler,CO2’yi suyun içinde düşük yoğunlukta bulunan bu CO2’den alırlar.Bu nedenle PH yükselir ( belki 9’a kadar ) .Bu PH’da bile HCO3 yoğunluğu (konsantrasyonu), CO3-- konsantrasyonundan,hatta OH- konsantrasyonundan dahi yüksek olacaktır.Bu durumda, çok olmamakla birlikte halen suda bir miktar CO2 bulunacaktır.KH ölçüsüsü,toplam HCO3,CO3 ve OH’un toplam değeridir.Bu olay,bitkiler CO2’yi bu şekilde ortadan kaldırınca değişmez ve büyük çoğunluğu HCO3 olarak kalır.
Görüleceği gibi,CO2,H2CO3,HCO3 ve CO3 arasındaki denge ile,bunların bitki fizyolojileri arasındaki ilişkileri çok karmaşıktır.
-Ne kadar CO2 yeterlidir:
Bitkili bir tankın CO2 ihtiyacı tankın hacmine,bitki yoğunluğuna,yüzey-
deki suyun hareketliliğine,balık miktarına,aydınlatma özelliklerine göre 10-40 mg/l arasında değişir.Bununla birlikte,yoğun bitkili bir tankta ideal CO2 konsantrosyonu 25-30 mg/l ' dir.35mg/l 'den fazlası balıklar için toksik olmaya,40-50-mg/l 'den sonra ise balıklar etkilenmeye başlar.100 litrelik bitkili bir akvaryumun günlük CO2 ihtiyacı 1.5 gr. civarındadır (bu miktar 1gr'dan aşağı olmamalıdır).Sabahları ışık gelmeden ve akşam saatlerinde,PH değerlerinde açık farklılıklar oluşur.Bitkiler buna uygun bir bünye oluşturduklarından,tankın içindeki CO2’yi her pozisyonda kullanabilirler.100 litrelik bitkili bir akvaryum için her iki veya üç saniyede, 1 kabarcık yeterlidir.Ancak kesin rakam için ,tankın su hacminin ve kullanılan suyun karbonat sertliğinin bilinmesi gerekir.Tanka kabarcık vermeye önce her 5 saniyede 1 kabarcıkla başlanılır ve yukarıdaki optimum seviyeye ağır,ağır çıkılır.Bu arada devamlı PH testi yapılır.
Bütün bu ön açıklamalardan sonra "..CO2'nin geceleri tanka verilip verilmiyeceği.." husundaki genel soruları cevaplamak gerekir.
Geceleri tanka CO2 verilmeye devam edilip edilmiyeceği konusu,
uzmanlar arasında tartışmalıdır.Bazıları ani PH yükselmelerini önlemek için
buna devam edilmesini önerirken,bazıları geceleri fotosentez oluşmadığından buna gerek olmadığını ileri sürmektedir.
Tom Barr isimli uzman, bazen tabiatdaki günlük PH salınımlarının
6-10 dereceler arasında değiştiğini ifade ederek,geceleri CO2'yi kapattığını,zira bu salınımın aslında akvaryum ortamında daha düşük oranlarda oluştuğunu ,kaldıki eski tanklarda durumun daha da stabil olduğunu ifade ediyor.
Üstad Amona'nın da sebebini açıklamamasına rağmen bu gö-
rüşte olduğu ifade ediliyor.Ayrıca, Ines Scheurmann isimli uzmanda bu fikri savunuyor (Aquarium Plants Manual, Barrons,1993 )
Ancak, diğer yandan pek çok uzman ve kişi de aksi fikri savunmakta-
dır.
“ Geceleri CO2’yi kapatmaya ihtiyaç yoktur.Eğer tankınızda balık çok ve gündüz aydınlanma süresi yetersiz ise,oksijen doyum seviyesine kadar ulaşamaz ve bitkiler bu noksanlığı gideremez.Bunun sonucu balıklar,gece olunca problem yaşar.Fakat bu problem CO2’den değil,akvaryumcunun hatasından kaynaklanır” ( Karen Randall,CO2 at Night, online articles ). Olayı inceleyen ve ölcümlerini yapan Geoge Booth'a göre,zaten tanka
verilen ve bikilerce kullanılmayan fazla CO2 atmosfere karışmaktadır.Bitkiler ışık altında CO2 kullanır.Işık kapatılınca PH seviyesinde değişmeler olur.Ancak bu değişme çok önemli miktarlarda değildir.24 saatlik süre içinde PH değerinde takriben 0.3 miktarında bir değişiklik olur.Eğer CO2 kapatılır ise, su sabahki değerlerine döner. Bunun da şu sonuçları olacaktır; CO2'yi tekrar eski optimum değerine getirmek daha fazla zaman alacak ve gece gündüz arasındaki PH dalgalanmaları fazla olacağından balıklar strese girecektir.
Açıklandığı üzere,ışıkları kapatıp tanka CO2 ilavesi kesilince sudaki CO2 süratle azalır.Sudaki bu tampon özelliği kalkınca, kısa sürede ani PH yükselmeleri olabilir.Bu yükseliş aşağı yukarı iki saatte 0.5 değerindedir.
Görüleceği gibi,ilave CO2 verilen bitkili bir tankta geceleri ışığı kapatarak CO2'yi kesmek, vermeye devam etmekten daha rizikolu sonuçlar doğurur.Gece CO2 vermeye devam etmenin doğurduğu kısmi sakınca,timer'a bağlı bir hava pompası ile bir miktar havalandırma yapmak suretiyle giderilebilir.Bu şekilde tankın su yüzeyi geceleri hareketlendirilir ve fazla CO2'nin atmosfere karışması sağlanır.Bunun için,timer'a bağlı hava pompasının ışıklar söndükten 1.5-2 saat sonra çalışacak,ışıklar yanmadan 1.5-2 saat öncede duracak,şekilde programlanması uygun olur.
Böyle bir uygulama ile PH salınım farkının 0.1 düzeyine kadar indirilmesi
mümkün olur.Kaldı ki sanıldığının aksine,bitkiler geceleri öyle çok fazla da oksijen kullanmaz.
İlave CO2 elde etme şekilleri: CO2 elde etme teknikleri içinde,insan nefesini kullanmaya yönelik uc fikirler olduğu gibi,kimyasal (Ceomat ve Bioplast ),elektroliz ( Carbo-Plus ) gibi pek çok metodlar vardır.Ancak bunlar içinde yoğun olarak kullanılanlar,fermente maya ile basınçlı tüp sistemleridir.
a- Basınçlı tüp sistemi,
Basınçlı tüp sistemleri oldukça pahallıdır ve eğer iyi dizayn edilmemiş ise çok tehlikeli durumlar yaratabilir.Bir tüp alıp buna regülatör takıp"ben sistemi kurdum" demek çok yanlıştır.Böyle basit bir sistemden çıkan basınçlı gaz arzu edildiği şekilde regüle edilemez.Karbon dioksit tüpleri ile ( bilhassa sıcak havalarda )uğraşmak çok tehlikelidir.Tüpün içine aşırı gaz basılır ve kritik sıcaklığa getirilir ise patlama olabilir.Bir anda etrafa yayılan müthiş soğukluktaki gaz,çok ciddi yanıklara ve yaralanmalara sebebiyet verebilir.Sistemin dizaynı bir uzmanlık ve beceri işidir.Bu konuda gerekli bilgi ve deneyim yoksa,toplama bir takım sistemlerle uğraşılmaması en emin yoldur.
Tüplü CO2 uygulamalarında kullanılan başlıca iki metod vardır.
1- Yüksek basınçlı sistem 2- Alçak basınçlı sistem.
High pressure system( Yüksek basınçlı sistem); Tanka ilave CO2 verilmesini sağlayan bir tür basınçlı sistemdir.Alçak basınçlı sisteme göre,tam düzenlenmiş bir sistem değildir.Bu daha sade ve ucuz bir sistemdir.
Yüksek basınçlı sistemin düzenlenmesinde şu sıra takip edilir.
CO2 tüpü-->Regülatör-->Check valve (tek yönlü vana)-->Bubble counter (kabarcık sayacı)-->Regüleli seramik,diffüzer.
Bu sistemde,regülatörden sonra iğne uçlu vana (ince ayar vanası) kullanılmaz.Zira sistemde kullanılan diffüzer'in altında plastik tıkaçlı bir tel yay vardır.Gerek bu yay,gerekse seramik diffüzer’in gazı biraz zor geçiren özellikteki yapısı basıncı kısmen düzenler ve iğne uclu vananın görevini yapar.
Low pressure system (alçak basınçlı sistem); Bu da basınçlı tüp sisteminin bir başka düzenlenmiş metodudur.Yüksek basınçlı sistemden daha gelişmiş,iyi bir sistemdir.Ancak daha pahallıdır.
Alçak basınçlı sistemde ise CO2 akışı iğne uçlu (ince ayar yapan) vana ile kontrol edilir ve şu şekilde düzenlenir.
CO2 tüpü--> Regülatör--> Needle valve (iğne uçlu vana) --> Check valve (tek yönlü vana)--> Bubble counter (kabarcık sayacı)-->Reaktör/diffüzer
Basınçlı tüp sisteminde asıl sorun,tüpün içindeki gaz basıncını kademeli ve emniyetli şekilde,istenilen basınç seviyesine kadar düşürmektir.Bu amaçla bir dizi regülatörler ve vanalar kullanılr.Hatta ideal basınca ulaşılsa dahi zaman zaman enerji boşalmaları olabilecektir.
Şimdi gelelim temel dizaynı açıklamaya;
CO2 tüpüne ,iki göstergeli ( tercihen argon gazlarına veya bira imalatlarında kullanılan CO2 tüplerine takılan türlerden) uygun bir basınç regülatörü,bir adaptör yardımı ile monte edilir.Regülatör,basınçlı tüp sisteminde,tüpün içindeki ve çıkışındaki gaz basıncını düzenlemeye yarayan ve üstünde göstergeli sayaçları bulunana bir tür vanadır. Basınçlı tüp sisteminde başlıca iki çeşit regülatör kullanılır.1- Tek göstergeli,2- Çift göstergeli.Tek göstergeli sistemde sadece gazın çıkış basınçı görülür.Halbuki çift göstergeli sistemde ,hem tüpün içindeki basınç hem de gazın çıkış basıncı görülebilir.Basınç ayarları saatlerin yanındaki ayar yerleriyle yapılır.Takriben 2.5 litrelik bir silindirin içindeki gazın basıncı, aşağı yukarı 950 psi civarındadır (takriben 63 Bar). 1 psi, bir inç kareye isabet eden basıncın,libre cinsinden değeridir.Ancak bu gaz basıncının emniyet nedeniyle 50-55 Bar civarında tutulması daha uygun olur.Tüpün basıncı ,70 Bar’dan fazla olmamalıdır.Yine tüpün bulunduğu ortamın sıcaklığı da 50C’ den fazla olmamalıdır.Tüpteki bu basınç,regülatörler yardımı ile çıkışta 10-20 psi'ye kadar düşürülür (2-4 hafta sonra tüpün basıncı 200 psi'ye kadar düşebilir ).
Bu durumda dahi,çıkan gazın basıncı hala çok yüksektir.Bunun damla ,damla
çıkacak kadar düşürülmesi gerekir.Buda iğne uclu vana (needle valve, yani ince ayar vanası )ile sağlanır.İğne uçlu vana veya ince ayar vanası,tüpe takılı regülatörden gelen CO2’nin istenilen seviyeye kadar düşürülmesini sağlar. Bu vana piknik tüplerindeki başlıklı vanaya benzer.Ucu koniktir ve vida sistemi ile çalışır.Ancak bu vana piknik tüplerinde kullanılanlardan çok daha hassatır,yani çok turludur.Vananın en az 5 tam turdan sonra kapanması gerekir.Ne kadar çok turla kapanırsa o kadar ince ayarlama yapabilir.Mesela 15-20 turluları çok iyidir.Normalde akvaryumlarda kullanılan plastik vanalar,kesinlikle bunun yerini tutmaz.Bunlarla basınç ayarlanamaz ve gaz kaçakları olur.Bu gün iğne uçlu vana yerine,aynı görevi yapabilecek fakat daha değişik tekniklerle imal edilmiş bazı vana sistemleri de kullanılmaktadır.Bundan sonra sisteme tek yönlü vana ( check valves ) takılır.Bu vana CO2’nin tanka doğru akışını sağlar,ama suyun sifon etkisiyle CO2 tüpüne veya üretim şişesine geri dönmesini
engeller.Yani,sıvı veya hava ileri gider ama geri dönemez.Anlatılan bu vana,akvaryumlarda hava motorlarına su girmemesi için kullanılan emniyet vanasından başka bir şey değildir.Ancak daha kaliteli olup,adi plastikten değil metalden veya sertleştirilmiş özel plastikten yapılmıştır.
Bundan sonra sisteme,tanka ilave olarak verilen CO2 kabarcıklarının sayılmasını,böylece yoğunluğunun ayarlanmasını sağlamak için, bir damlalık sayacı ( Bubble counter ) konulur.Ayrıca bu sistemle,fermente yoldan elde edilen CO2’nin içindeki organik partiküller,tanka gitmeden önce burada filitre edilir.
En son olarak CO2, su ile zenginleştirilip tanka gönderilmek üzere reaktör denilen bir sisteme gönderilir.Yani CO2 kabarcıkları tankın suyuna direk verilmez.Yoğunluğu sağlamak amacıyla bir reaktörün içinden veya cam/seramik diffüzerden geçirilerek tanka verilir.Seramik diffüzere gelen CO2 çok ince kabarcıklara dönüştürülür (adeta atomize edilir).Bu durum,ince kabarcıkların suya daha iyi karışmasını sağlar.
Aynı amaçla kullanılan pasif kapak sisteminde,CO2 tabi’i diffüzyon yolu ile suya karıştığından takriben 100 litreye kadar olan tankların CO2 ihtiyacı karşılanabilir.Daha büyük hacimli tanklar için, pasif sistemler yerine reaktör/seramik düffzer sistemlerinden biri kullanılmalıdır.
CO2’yi yoğunlaştırmak için,reaktör/difüzer,selonoid vana gibi pahallı sistemlere aslında çok da gerek yoktur.Bunlar kadar verimli olmamakla beraber,başka pratik uygulamalar da yapılabilir.Bu amaçla,Eheim’ın çıkış borusunun su yüzeyine yakın kısmına bir küçük delik açılarak buraya CO2 bağlantısı yapmak ve bundan sonra su çıkış borusunu mümkün olduğu kadar uzatmak yeterlidir.Böylece filitre by pass edilir ( filitre ses yapmaz,asidik ortam kazanmaz ve filitrenin iç bakteryal dengesi de bozulmaz ).Bu çok işe yarayan pratik bir sistemdir.Diğer sistemleri elde etme imkanı olmayan meraklılara,bu pratik, ucuz ve etkili sistemi, hararetle öneririm.
Bu basınçlı tüp sistemlerinden,her bir tank için, bir tane kurulur.Ancak bu da çok pahallıya mal olur.Açıklanan sakıncayı gidermek için,son zamanlarda her bir tankı ayrı ayrı besleyen çok vanalı sistemler kullanılmaktadır.
Daha önce açıklanan,PH salınımlarını (özellikle gece ve gündüz farkından dolayı oluşanlarını ) otamatik olarak gidermek için gelişmiş bazı teknikler de kullanılmaktadır.Bu sistemlerle,tanka ihtiyaç oldukça otamatik olarak CO2 verilmek suretiyle PH istenilen seviyede sabit tutulmaya çalışılır.Bu amaçla,otomatik PH ayarlayıcıları veya solenoid (magnetik ) vanalar kullanılmaktadır.Burada kuruluş sıralaması şöyledir.
CO2 tüpü-->Regülatör-->Selenoid vana (bu otamatik timer'a bağlanır)-->İğne uclu vana--->Tek yönlü vana-->Kabarcık sayacı-->Difüzer veya Reaktör.
Kullanılan solenoid ( magnetik ) vananın 200 psi'lik bir basınca uygun olması gerekir.Bu sistemin daha gelişmişlerinde solenoid vana,otamatik bir CO2 kontrol aletine bağlanır ( ki bunada,ucu tankın içinde bulunan bir PH sensörü takılıdır ).Bu halde,istenilen PH seviyesinin ihtiyacına göre gece gündüz vana açılıp kapanarak tanka CO2 verilmeye çalışılır.
b- Fermantasyon sistemi ( Biyolojik sistem ):
Bu metodun uygulanmasında maya ve şeker kullanılır.Anaerobik ortamda glikoz (şeker ),bakteriler tarafından parçalanarak alkole ve karbon dioksit’e dönüştürülür.
C6 H12 O6 ----> 2 ( C2 H5 OH ) + 2 ( CO2 )
Uygulama için bir adet iki litrelik Cola veya Pepsi şisesi ( yani üretim şişesi-Generator )ile yapımını daha önce anlattığım,hortumlu şişe kapağının hazır bulundurulması gerekir.Bunun yanında iki su bardağı dolusu toz şeker (takriben yarım kilo),”Pakmaya” veya “Dr. Oetker” veya “Yuva” ticari isimli ve Saccharomyces cereviase türü bakteri içeren kuru hamur mayalarından bir adet,bir miktar sodyum bikarbonat ( evlerde kullanılan pasta kabartma tozu ) gerekmektedir.
Uygulama :
-Takriben bir su bardağı ılık su, Cola şişesine dökülür.
Kullanılan suyun içinde klor bulunmamasına dikkat etmek gerekir.Zira suda mevcut klor,mayadaki bakterileri öldürür ve reaksiyon oluşmaz.Bunun için,bir kaç gün havalandırılmış su kullanılmalıdır.Eğer buna zamanınız yoksa,kullanacağınız suya uygun miktarda klor giderici kimyasallardan ilave edebilirsiniz.Klor gidericinin konulmasından sonra,bir müddet beklenilmelidir.Şişeye konulan su, çok soğuk ve çok sıcak değil, ılık olmalıdır (sıcaklık 40F dereceyi aşmamalıdır).Çok soğuk suda reaksiyon oluşmaz.Çok sıcak su ise,mayadaki bakterileri öldürür.
-Duruma göre,silme bir tatlı kaşığının ¼’ü veya ½’si miktarındaki maya (bir huni yardımıyla),şişenin içindeki ılık suyun üstüne dökülür.15-20 dakika kadar beklenir.Bundan sonra maya eriyene kadar şişe çalkalanır. Maya olarak, yukarıda markaları belirtilen ürünler kullanılabilir.Bazıları ekmek mayasının yerine,şarap ve bira yapımında kullanılan maya türlerini önermektedir.Onlara göre,şişe ortamda artan alkol oranına bu maya türündeki bakteriler daha iyi dayanabilir ve hemen ölmez.Kullanılan maya bayat olabilir.Bayat maya da reaksiyon oluşmaz.Mayanın bayat olup olmadığını test edebilirsiniz.Bunun için,bir miktar maya ılık bir suya konulur.15 dakika kadar beklenir.Su yüzeyinde köpük görmelisiniz.Bu oluşmaz ise,maya bayattır ve kullanılmamalıdır.Kuru maya kapalı tutulmalı ve kullanılmadığı zaman buzdolabında muhafaza edilmelidir.
-Bundan sonra,şişenin içine (üstündeki reklam bandının alt hizasına kadar) yeniden ılık su konulur.İki su bardağı ( ½ kg ) toz şeker,(huni kullanılarak) şişenin içine dökülür.Tekrar ılık su ilave edilir ( bu defa,reklam bandının üst hizasına kadar ).Sonra şeker eriyene kadar çalkalanır.
-Oluşturulan bu karışımın üzerine bu defa, ¼ silme tatlı kaşığı sodyum bikarbonat dökülür.Tekrar çalkalanır.Karışım artık hazırlanmıştır.
Hava hortumlu kapak şişeye sıkıca yerleştirilir.Bundan sonra hortuma tek yönlü vana (check valve) takılır.Buradan geçen gaz,kabarcık sayacından ( Bubble counter’dan) geçirilerek,rekatör/difüzer’e ( vaya başka bir CO2 zenginleştirme sistemine ) gönderilir.Akvaryum suyunda oluşan CO2 yoğunluğunun azalarak atmosfere karışmaması için,tankın su yüzeyi fazla hareketlendirilmemelidir.Ayrıca, kapak kenarlarında ve bağlantı yerlerinde,CO2 kaçağı olup olmadığı sabun köpüğü ile kontrol edilir.
-Karışıma özel bir teknikle ilave edilecek jelatin,üretim süresini uzatır ama,maliyeti de oldukça arttırır.Bu nedenle bu tekniğin üzerinde durulmamıştır.
-Ortam sıcaklığına,maya ve sodyum bikarbonat yoğunluğuna bağlı olarak,3-5 saat sonra CO2 üretimi yavaşca başlar.Asıl reaksiyon 24 saat sonra oluşur.
-Her saniyede bir kabarcık seviyesine ulaşan üretim,daha sonra azalmaya başlar.CO2 veriminin azaldığı 15-20’nci günler arasında şişeye ½ veya tam, silme tatlı kaşığı sodyum bikarbonat,daha sonra ½ silme tatlı kaşığı maya, 25-30’ncu günleri arasında tekrar ½ veya tam,silme tatlı kaşığı sodyum bikarbonat,bundan sonra yine ½ silme tatlı kaşığı maya ilaveleri yapılarak,üretimin hem süresi hem de hızı belli bir seviyede tutulabilir.Bundan sonraki aşamalarda,artık şişenin içindeki materyaller yenilenmelidir.
100 litreye kadar olan tanklarda bir şişe, 200 litreye kadar iki şişe,hatta her ayın 1-10-20’sinde değiştirilen üç şişe,uygulaması yapılması uygun olur.Tank hacmi 200 litreyi geçince artık,basınçlı tüp sistemine geçilmelidir.Çoklu şişeler birbirlerine hava hortumlu ( T ) ve ( + ) bağlantıları ile irtibatlandırılır.
Bazı uygulamacılar,fermantasyon sürecinin ortalarında, şişeye şeker ve maya ilavesinin uygun olmadığını ileri sürmektedirler.Buna gerekçe olarak,şişe kapağının açılması ile birlikte,şişe içinde oluşan anaerobik ortama oksijen dolacağını ve fermantasyon sürecinin duracağını,ayrıca yoğunlaşan mayalı ortamdan kopan mikroskobik organik partiküllerin,tankta kirlenmeleri arttıracağını ifade etmektedirler.
Ülkemizde şeker pahallı olduğundan,kanımca şişedeki şekerin mümkün olduğunca,yüksek verimde kullanılması gerekir.Bunu sağlamak maksadıyla,şeker ilavesi için değil ama,maya ilavesi amacıyla şişe kapağı açılabilir.Gerçekten kapak açılınca reaksiyon durur.Fakat bu uzun süreli değildir.Birkaç saat sonra CO2 üretimi yeniden başlar.Tekrar maya ilavesinin en büyük sakıncası,şişedeki maya yoğunluğunun artarak bazı maya partiküllerinin,tanka ulaşma rizikosunu arttırmasıdır.Bu hem yosunlaşmaya,hem de bir tür pamuksu mantar oluşumuna sebebiyet verir.Bunu engellemek için,oluşan CO2 gazının kabarcık sayacından (Bubble counter’dan) geçirilmesi ve kabarcık sayacındaki bu suyun her üretim şişesinin yenilenmesi sırasında değiştirilmesi gerekir.
Sıcak ortamda ve fazla maya kullanıldığında şişedeki reaksiyon hızlanır.Soğukta ve fazla sodyum bikarbonat kullanıldığında yavaşlar.Üretim şişesinin ( Generatör’ün )bulunduğu ortamın sıcaklığı 20C dereceden yukarı olmalıdır.Soğuk bir ortamda,fermentasyona standart bir devamlılık sağlamak için şişe (veya şişeler),içinde su ve termostatlı bir akvaryum ısıtıcısı bulunan bir kovanın içine konulabilir.
Fermente CO2 metodu kolaydır.Yapımı için başlangıçta tüplü sistemlerde olduğu gibi büyük masraf gerektirmez.Her bir tank için ayrı ayrı kolaylıkla yapılabilir.Bu gün dünyada pek çok bitkili akvaryum meraklısı tarafından yoğun olarak kullanılan bir metotdur.